Вывод результатов моделирования:

X Log/Linear Scale — переключение между логарифмической и линейной шкалой по оси X. При выборе логарифмической шкалы диапазон изменения переменной должен быть положительным;

Y Log/Linear Scale — переключение между логарифмической и линейной шкалой по оси У. При выборе логарифмической шкалы диапазон изменения переменной должен быть положительным;

Color— вызов меню для выбора одного из 16 цветов для окрашивания графиков. График окрашивается в цвет кнопки;

Numeric Output — при нажатии этой кнопки в текстовый выходной файл заносится таблица отсчетов функции, заданной в графе Y Expression. Запись производится в файл «<имя схемы.АМО». Таблица просматривается в окне Numeric Output (открывается нажатием клавиши F5). Количество отсчетов функции (число строк в таблице) задается параметром Number of Points в разделе Числовые параметры;

Plot Group — в графе Р числом от 1 до 9 указывается номер графического окна, в котором должна быть построена данная функция. Все функции, помеченные одним и тем же номером, выводятся в одном окне. Если это поле пусто, график функции не строится.

Выражения:

X Expression — математическое выражение переменной, откладываемой по оси X;

Y Expression — математическое выражение переменной, откладываемой по оси Y.

X Range — максимальное и минимальное значение переменной Х на графике по формату High[,Low]. Если минимальное значение Low равно нулю, его можно не указывать. Для автоматического выбора диапазона переменных в этой графе указывается Auto. В этом случае сначала выполняется моделирование, в процессе которого графики строятся в стандартном масштабе и затем автоматически перестраиваются;

Y Range — максимальное и минимальное значение переменной Y на графике; если минимальное значение равно нулю, его можно не указывать. Для автоматического выбора диапазона переменных в этой графе указывается Auto.

Лабораторная работа №2. Исследование вах выпрямительного диода в зависимости от температуры

Целью лабораторной работы является освоение методов работы с виртуальными математическими моделями полупроводниковых выпрямительных диодов и изучение вольтамперной характеристики (ВАХ) выпрямительного диода в зависимости от температуры.

1. Краткие теоретические сведения

Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор, состоящий из одного или нескольких p-n переходов и двух выводов. В зависимости от основного назначения и вида используемого явления в p-n переходе различают следующие типы полупроводниковых диодов: выпрямительные, высокочастотные, импульсные, туннельные, стабилитроны, варикапы и др. Выпрямительным называют диод, который предназначен для получения однополярного пульсирующего напряжения путём выпрямления переменного напряжения. 

Основной характеристикой полупроводниковых диодов является вольтамперная характеристика. ВАХ представляет собой зависимость тока во внешней цепи p-n перехода от значения и полярности прикладываемого к нему напряжения. ВАХ идеального и реального диодов приведены на рис.1.

Р ис.4. ВАХ идеального и реального диодов

Идеальный полупроводниковый диод допускает протекание бесконечно большого прямого тока и выдерживает бесконечно большое обратное напряжение. Идеальных диодов на практике не бывает. Реальный диод всегда имеет конечную величину обратного напряжения, после чего наступит электрический пробой, и вполне определённый максимальный прямой ток, превышение которого вызовет тепловой пробой.

Вид ВАХ диода зависит от многих факторов.

При увеличении температуры диода уменьшается высота потенциального барьера и изменяется распределение носителей заряда по энергиям (электроны, например, занимают более высокие энергетические уровни в зоне проводимости). Из-за этих двух причин прямой ток через диод увеличивается с ростом температуры при неизменном прямом напряжении.

С ростом температуры увеличивается скорость термогенерации электронно-дырочных пар. Это приводит к резкому возрастанию с температурой концентрации неосновных носителей в области перехода и, следовательно, к увеличению обратного тока.

Таким образом с ростом температуры растет как прямой так и обратный ток.

Зависимость параметров полупроводниковых диодов от температуры является их существенным недостатком.